package dame;

public class Sort {
   /* 时间复杂度:O(N^2)
      空间复杂度:O(1)
      稳定性:稳定的排序
      //数据越有序直接插入排序就越快
      一个稳定的排序可以实现为不稳定，不稳定排序不能实现成稳定...
    */
    public static void mysort(int[] array){  //直接插入排序
        for (int i=1;i<array.length;i++){
            int tmp = array[i];
            int j= i-1;
            for (;j>=0;j--){
                if (array[j]>tmp){
                    array[j+1] = array[j];
                }else {
                    array[j+1] = tmp;
                    break;
                }
            }
           array[j+1] = tmp;
        }
    }

    /*时间复杂度:n^1.3 -> n^1.5
    空间复杂度:O(1)
    稳定性: 不稳定
    */
    public static void Hillsort(int[] array){   //希尔排序
        int gap = array.length;
        while (gap>1){
            gap = gap/2;
            shell(array,gap);
        }
    }
    private static void shell(int[] array, int gap){
        for (int i=gap;i<array.length;i++){
            int tmp = array[i];
            int j= i-gap;
            for (;j>=0;j-=gap){
                if (array[j]>tmp){
                    array[j+gap] = array[j];
                }else {
                    array[j+gap] = tmp;
                    break;
                }
            }
            array[j+gap] = tmp;
        }
    }


    /*时间复杂度:O(N^2)
    空间复杂度:O(1)
    和数据有序无关
    稳定性: 不稳定
    */
    public  static  void Selectsort(int[] arrray){  //选择排序
        for (int i=0;i<arrray.length;i++){
            int minindex = i;
            for (int j=i+1;j<arrray.length;j++){
                if (arrray[j]<arrray[minindex]){
                    minindex = j;
                }
            }
            swop(arrray,i,minindex);
        }
    }
    private  static void swop(int[] array,int i,int j){  //每趟走完交换i下标和minindex下下标的值
        int tmp = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = tmp;
    }

    public  static  void Selectsort2(int[] arrray){
        int left=0,rigth= arrray.length-1;
        while (left<rigth){
            int minindex = left;
            int maxindex = left;
            for (int i=left+1;i<=rigth;i++){
                if (arrray[i]<arrray[minindex]){
                    minindex = i;
                }
                if (arrray[i]>arrray[maxindex]){
                    maxindex = i;
                }
            }
            swop(arrray,left,minindex);
            //最大值正好是0下标。此时把最大值换到了minindex位置了...
            if (maxindex==left){
                maxindex = minindex;
            }
            swop(arrray,rigth,maxindex);
            left++;
            rigth--;
        }
    }


    /*
    时间复杂度:O(N^2)
            最坏情况：当数据给的有序的时候是O(N^2)
            最好情况：O(N*logN)
    空间复杂度:O(1)
            最坏情况O(N)
            最好情况O(logN)
    稳定性: 稳定
    */
    public static void Bubblesort(int[] array){   //冒泡排序
        for (int i=0;i< array.length;i++){
            for (int j =0;j<array.length-1-i;j++){
                if (array[j]>array[j+1]){
                    swop(array,j,j+1);
                }
            }
        }
    }


    /*
    快速排序
    时间复杂度:O(N*logN)
    空间复杂度:O(logN)
    稳定性: 稳定
    */
    public static void Quicksort(int[] array){  //快速排序
        quick(array,0,array.length-1);
    }

    private static void quick(int[]array,int start,int end){
        if (start>=end){
            return;
        }
        int pivot = partition(array,start,end);
        quick(array,start,pivot-1);
        quick(array,start+1,end);
    }

    private static int partition(int[] array,int left,int rigth){
        int tmp = array[left];
        int tmpLfet = left;
        while (left<rigth){
            while (left<rigth && array[rigth]>=tmp){
                rigth--;
            }
            while (left<rigth && array[left]<=tmp){
                left++;
            }
        }
        swop(array,left,tmpLfet);
        return left;
    }


    /*
    归并排序
    时间复杂度:O(N*logN)
    空间复杂度:O(N)
    稳定性: 稳定
    */
    public static void mergeSort(int[] array){  //归并排序
        mergeSortTmp(array,0, array.length-1);
    }
    private static void mergeSortTmp(int[] array,int left,int right){
        if (left == right){
            return;
        }
        int mid = (left+right)/2;
        mergeSortTmp(array,left,mid); //递归左边
        mergeSortTmp(array,mid+1,right);//递归右边
        //走到这里全部分解完毕，开始合并...
        merge(array,left,mid,right);
    }

    private static void merge(int[] array, int left, int mid, int right) {
        int[] tmp = new int[right-left+1];
        int k=0;
        int s1 = left;
        int s2 = mid+1;
        while (s1<=mid && s2<=right){
            if (array[s1]<array[s2]){
                tmp[k++] = array[s1++];
            }else {
                tmp[k++] = array[s2++];
            }
        }
        while (s1<=mid){
            tmp[k++] = array[s1++];
        }
        while (s2<=right){
            tmp[k++] = array[s2++];
        }
        //保证tmp数组是有序的
        for (int i=0;i<k;i++){
            array[i+left] = tmp[i];
        }
    }

    public static void mergeSortNor(int[] array){  //归并排序非递归实现
        int gap = 1;
        while (gap<array.length){
            for (int i=0;i<array.length;i = i + gap*2){
                int left = i;
                int mid = left + gap -1;
                if (mid>=array.length){
                    mid = array.length-1;
                }
                int right = mid + gap;
                if (right>=array.length){
                    right = array.length-1;
                }
                merge(array,left,mid,right);
            }
            gap *= 2;
        }
    }


    public static void countSort(int[] array){
        //1.找最大值和最小值 来确定计数数组的大小
        int maxVal = array[0];
        int minVal = array[0];
        for (int i=0;i<array.length;i++){
            if (maxVal<array[i]){
                maxVal = array[i];
            }
            if (minVal>array[i]){
                minVal = array[i];
            }
        }
        int len = maxVal-minVal+1;
        int[] count = new int[len];

        //2.遍历array数组 把每个元素放到计数数组当中进行计数..
        for (int i=0;i<array.length;i++){
            int index = array[i];
            count[index-minVal]++;
        }
        //3 依次遍历计数数组
        int index = 0;
        for (int i=0;i<count.length;i++){
            while (count[i]!=0){
                array[index] = i+minVal;
                index++;
                count[i]--;
            }
        }
    }
}
